Цифровой генератор псевдослучайного шума

(ю 4 Н 03 К 3/84 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Ленинаэлектротехнический институтим. В.И.Ульянова (Ленинами(56) Кгащег С. А пеы 1 гепепсу рзепдогапдов депегагог. - Е 1 ессгоп Епе.1965, 1 ц 1 у, р. 465-467,Непала 1., Кц 1,Н. Апа 1 уягз апдРгуга 1 Кеа 1 дкаг 1 оп оГ а Ряецдогапдот Сапяяап апд 1 шри 1 яче Ио 1.яеБоцгсе, - ТЕЕЕ Тгапяасг 1 опя оп сонщцпгсаг 1 опя, Ч. 23, БергевЬег 1975,9 9, р. 849-858.(54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО БУМА(57) Изобретение относится к импульсной технике, Цель изобретения -повьппение точности формированияпсевдослучайного сигнала, Генераторсодержит клавишный регистр 1, такЯО 1228237 А 1 товый генератор 2, счетчик 3, элемент 4 И, формирователь 5 псевдослучайной двоичной последовательности, элемент 6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,регистр 7 сдвига, мультиплексоры 8,9, элемент 10 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, постоянное запоминающее устройство11, элемент 12 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент 13 И, элемент 14 НЕ, элементы15, 16 И, реверсивный счетчик 17,выходкой регистр 18, цифроаналоговыйпреобразователь 19, блок 20 начальной установки, Формирователь 5 псевдослучайной двоичной последовательности реализован на основе регистра сдвига, охваченного линейной обратной связью, начальное состояниерегистра - ненулевое. Повыщение точности достигается за счет введениясчетчика 3, элементов 4, 13, 15,16 И, элементов 6, 1 О, 12 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, мультиплексоров 8, 9, постоянного запоминающего устройства11 и элемента 14 НЕ. 1 ил.12282Изобретение относится к импульсной технике.Цель изобретения - повышение точности формирования псевдослучайного сигнала, 5На чертеже представлена функциональная схема цифрового генератора псевдослучайного шума.Цифровой генератор псевдослучай"ного шума содержит последовательно Осоединенные клавишный регистр 1 итактовый генератор 2, счетчик 3,первый элемент И 4, формирователь5 псевдослучайной двоичной последовательности, первый элемент ИСКЛЮ- "5ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, регистр 7 сдвига,первый 8 и второй 9 мультиплексоры,второй элемент ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10,постоянное запоминающее устройство11, третий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12,второй элемент И 13, элемент НЕ 14,третий 15 и четвертый 16 элементы И,последовательно соединенные реверсивный счетчик 17, выходной регистр18 и цифроаналоговый преобразова 25тель 19, блок 20 начальной установки, выход которого соединен с входомустановки формирователя 5 псевдослучайной двоичной последовательности,Выход элемента НЕ 14 соединен с первым входом третьего элемента И 15,выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика 17, второйвход котороо соединен с выходом четвертого элемента И 16, первый вход 35которого соединен с входом элементаНЕ 14 и выходом третьего элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, первый вход которого соединен с выходом второгомультиплексора 9 и первым входом второго элемента ИСКЛЮЧА 1 ОЩЕЕ ИЛИ 10,выход которого соединен с первымвходом второго элемента И 13, выходкоторого соединен с вторыми входамитретьего 15 и четвертого 16 элементов И, третьи объединенные входы которых соединены с выходом тактовогогенератора 2 и первым входом счетчика 3, первая группа выходов которого соединена с входами постоянного 50запоминающего устройства 11, первойгруппой входов первого мультиплексора 8 и первой группой входов второго мультиплексора 9, вторая группа входов которого соединена с первой группой выходов регистра 1 сдвига, вторая группа выходов которогосоединена с второй группой входов 37 3первого мультиплексора 8, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10. Выход блока 20 начальной установки соединен с первым входом регистра 7 сдвига, третьим входом реверсивного счетчика 17, с входом установки выходного регистра 18 и с вторым входом счетчика 3, вторая группа выходов которого соединена с входами первого элемента И 4, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, второй вход которого соединен с выходом формирователя 5 псевдослучайной двоичной последовательности, вход синхронизации которого соединен с последним выходом второй группы выходов счетчика 3. Выход первого элемента ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 соединен с вторым входом регистра 7 сдвига, третий вход которого соединен с входом синхронизации выходного регистра 18 и с последним выходом первой группы выходов счетчика 3. Второй вход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 соединен с первым выходом постоянного запоминающего устройства 1, второй выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 13.Формирователь 5 псевдослучайной двоичной последовательности реализован на основе регистра сдвига, охваченного пинейной обратной связью, начальное состояние которого - ненулевое.Цифровой генератор псевдослучайного шума работает следующим образом. При включении устройства сигналом с блока 20 начальной установки реверсивный счетчик 17, счетчик 3, регистр 7 сдвига и выходной регистр 18 обнуляются, а формирователь 5 псевдослучайной двоичной последовательности устанавливается в начальное состояние. Частота импульсов на выходе тактового генератора 2 устанавлквается до включения устройства с помощью клавишного регистра 1, Импульсы тактовой частоты поступают с вьгсода тактового генератора 2 на первый вход счетчика 3, на выходах которого формируется код адреса, поступающий с первой группы его выходов на входы постоянного запоминающего устройства 1 и первые группы входов первого 8 и второго 9 мультиплексоров. Импульсы с последнеговыхода второй группы выходов счетчика 3 поступают на вход синхронизации (тактовый) формирователя 5псевдослучайной двоичной последовательности и вызывают смену состояний на его выходе в соответствии сзаконом формирования М-последовательности, При появлении на входах первого элемента И 4 сигналов логичесО 20 ких единиц на первом входе первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 появляется сигнал "1". В этом случае сигнал на выходе первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 представляет собой инверсию сигнала на его втором 5 входе, т.е. инверсию сигнала формирователя 5 псевдослучайной двоичной последовательности. Этот сигнал поступает на второй (информационный) вход регистра 7 сдвига, сдвиг информации в котором осуществляется задним фронтом сигнала с последнего выхода первой группы выходов счетчика 3, который поступает на третий вход регистра 7 сдвига и осуществля ет сдвиг информации с его второго входа. При изменении кода на выходах- первой группы выходов счетчика 3 от шума до М/2-1 (где М - разрядность регистра 7 сдвига) посредством пер- З 0 вого 8 и второго 9 мультиплексоров последовательно опрашиваются разряды регистра 7 сдвига, первые И/2 разрядов которого подключены к соответствующим входам первого мультиплексора 8 в прямом порядке, а И/2 старших разрядов - к соответствующим входам второго мультиплексора 9 в обратном порядке. При этом в и-ном такте на второй и первый входы второ го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 О поступает информация о и-м и И-и-м битах информации регистра 7 сдвига соответственно, Если эта информация одинакова (оба бита равны "О"или "1"), 45 то на первый вход второго элемента И 13 поступает сигнал "О" запрещающего поступление импульсов на первый (вычитающий) и второй (суммирующий) входы реверсивного счетчика 17. 50В постоянном запоминающем устройстве 11 хранятся коды приращений импульсной характеристики, причем на первый выход постоянного запоминающего устройства поступает знак приращения, а на второй выход - величина приращения. Логическому нулю на первом выходе постоянного запоминающего устройства 11 соответствует отрицательное приращение импульсной характеристики, а "О" на втором выходе - нулевой величине приращения, "О" на втором выходе постоянного запоминающего устройства 11 запрещает прохождение импульсов через третий 5 и четвертый 16 элементы И на вход реверсивного счетчика 17. При сигнале "1", на выходе второго элемента И 13 импульс поступает на первый (вычитающий) вход реверсивного счетчика 17, если на и-м такте сигнал знака приращения (первый выход постоянного запоминающего устройства 11) равен сигналу М-ибита информации с выхода регистра 7 сдвига, так как при этом на выходе третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 будет сигнал "О", а на выходе элемента НЕ 14 - сигнал "1", при несовпадении сигналов на входах третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 импульс в данном такте поступает на второй (суммирующий) вход реверсивного счетчика 17. Сумма, накапливаемая реверсивным счетчиком 17 за полный цикл изменения кода в счетчике 3, записывается в выходной регистр 18 и преобразуется цифроаналоговым преобразователем 19 в выходной аналоговый сигнал.Формула изобретенияЦифровой генератор псевдослучайного шума, содержащий последовательно соединенные клавишный регистр и тактовый генератор, формирователь псевдослучайной двоичной последовательности, вход установки которого соединен с выходом блока начальной установки, последовательно соединенные реверсивный счетчик, выходной регистр и цифроаналоговый преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формирования псевдослучайного сигнала, он содержит счетчик, первый, второй, третий и четвертый элементы И, первый, второй и третий элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр сдвига, первый и второй мультиплексоры, постоянное запоминающее устройство и элемент НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом четвертого элементаЗаказ 2295/56 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 И, первый вход которого соединен свходом элемента НЕ и выходом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первыйвход которого соединен с выходом 5второго мультиплексора и первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторыми входами тре- Отьего и четвертого элементов И третьи объединенные входы которых сое"динены с выходам тактового генератора и первым входом счетчика, первая группа выходов которого соединена с входами постоянного запоминающего устройства, первой группой входов первого мультиплексора и первойгруппой входов второго мультиплексора, вторая группа входов которого соединена с первой группой выходов регистра сдвига, вторая группавыходов которого соединена с второйгруппой входов первого мультиплексора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход блока начальной установки соединен с первым входом регистра сдвига, третьим входом реверсивного счетчика, с входом установки выходного регистра и с вторым вхо.дом счетчика, вторая группа выходовкоторого соединена с входами первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом формирователяпсевдослучайной двоичной последовательности, вход синхронизации которого соединен с последним. выходомвторой группы выходов счетчика, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИсоединен с вторым входом регистрасдвига, третий вход которого соединен с входом синхронизации выходного регистра и с последним выходомпервой группы выходов счетчика, второй вход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым выходомпостоянного запоминающего устройства, второй выход которого соединенс вторым входом второго элемента И.